基于自抗扰迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

针对开关磁阻电机双凸极结构和磁路饱和非线性导致开关磁阻电机转矩脉动大的问题, 本文基于一种新 型的数据驱动控制方法——自抗扰迭代学习控制, 将开关磁阻电机看成是空间重复运动对象, 设计空间迭代域补偿 机制用于抑制电机非线性特性所带来的换相转矩脉动. 提出了基于空间域扩张状态扰动补偿机制的转矩分配控制 策略, 在无法精确获取电机非线性模型的情形下, 设计了非线性转矩补偿器和电流控制器对各相电流进行精确补偿 和精确跟踪控制. 仿真研究表明, 基于自抗扰迭代学习的控制策略能显著快速地抑制开关磁阻电机的转矩脉动, 可 望在开关磁阻电机的实际应用中发挥作用.     

开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的 Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。     

一种减少开关磁阻电机转矩脉动的算法

在电机转矩性能优化问题的研究中,针对开关磁阻电机在常规PID算法调速运行时,转矩脉动系数大的问题,提出了一种利用TS-ITAE(时间乘绝对误差的积分)的开关磁阻电机自适应控制的新方法,用交流测量法测量开关磁阻电机不同位置以及不同电流下的电感值,得到其局部的线性函数,利用ITAE准则得到开关磁阻电机局部的最优控制器函数,通过模糊TS模型实现全局的非线性控制.将常规PID控制算法和TS-ITAE控制算法分别用于开关磁阻电机的转速-电流调速系统进行仿真.仿真结果表明:采用TS-ITAE控制算法比常规PID控制算法的转矩脉动系数小,动态特性好.     

多电飞机开关磁阻电机转矩控制系统研究

针对传统控制方式下开关磁阻电机(SRM)转矩脉动大的问题,采用了基于瞬时转矩控制的SRM转矩控制系统,通过模糊控制策略与重叠换相法来抑制转矩脉动。经模糊自适应PID进行速度控制并产生参考转矩,再由转矩分配函数给出相应的各相瞬时转矩,可求得各相瞬时电流,通过瞬时电流跟踪控制使电机电流跟踪,完成电机的转矩控制。并根据多电飞机(MEA)高压直流(HVDC)电源系统的发展需求,建立了270VDC、60KW的SRM转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,相对于传统的平均转矩控制方式,控制系统可以有效减小转矩脉动。     

细分驱动技术在开关磁阻电机控制系统中的应用

转矩脉动以及低频噪声是开关磁阻电机的主要缺点之一，本文在借鉴步进电机细步驱动思想的基础上，通过细分绕组换相时到电流使通电绕组在空间合成多个转矩矢量，控制电流大小维持转矩幅值基本恒定．从而减小转矩脉动。本文论述的控制策略在实验过程中得到认证，在减小转矩脉动和噪声方面有显著的成效。     

基于脉冲注入的无位置传感器SRM转矩优化研究

位置传感器的引入,使得开关磁阻电机(SRM)结构复杂,可靠性降低,研究了非导通相注入脉冲的转子位置估计方法,该方法不受电机控制方式,以及绕组电流超越饱和阈值的影响.针对响应脉冲电流产生的扰动转矩,设计了基于脉冲注入法的开关磁阻电机转矩优化系统.通过转速环将转矩差转换为给定转矩,建立合理的转矩分配机制,得到给定相转矩,并将直接瞬时转矩控制(DITC)与电流闭环控制相结合使转矩准确吻合给定相转矩,从而实现电机的循环控制,有效减小了脉冲电流产生干扰转矩对转矩波动的影响.建模仿真验证了方法的可行性:对基于脉冲注入的无位置传感器开关磁阻电机的转矩脉动具有良好的抑制效果.     

开关磁阻电机高性能间接瞬时转矩控制

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)在运行过程中存在明显转矩脉动的问题,提出一种基于自适应PI算法的高性能间接瞬时转矩控制方法。通过PI型迭代学习控制算法实现相转矩指令到相电流指令的精确映射,PI型迭代学习控制算法的学习能力可消除传统线性转矩逆模型的求解误差。利用开关磁阻电机中增量电感的特点设计了自适应PI电流环,可自动调整电流控制器的增益,消除电感在不同位置对电流环跟踪控制的影响,进而可有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。对三相12/8极开关磁阻电机调速系统进行了仿真分析,仿真结果验证了所提高性能间接瞬时转矩控制策略的有效性。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生的转矩脉动,采用自抗扰控制技术设计出一种自抗扰控制器来消除转速响应的超调,同时通过自身的扩张状态观测器检测系统的相电流脉动和自身的非线性状态反馈控制律对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到抑制相电流脉动的效果,从而抑制电机的转矩脉动.仿真结果表明,自抗扰控制比PI控制能更好地抑制转矩脉动,提高电机转速的稳定性和系统的可靠性.     

一种减少SRM转矩脉动的控制策略研究

开关磁阻电机(SRM)由于其简单的结构和优异的性能,应用范围很广泛,但其本身结构导致了转矩脉动的产生,为了解决这个问题,文章研究了一种控制策略—直接转矩控制,以减少开关磁阻电机的转矩脉动。文章详细阐述了直接转矩控制的基本原理和实现方法,并对基于这种控制策略的开关磁阻电机的控制进行了Matlab仿真。仿真结果表明直接转矩控制能够有效地减少开关磁阻电机的转矩脉动,且控制方法简单,系统具有良好的动静态性能。     

开关磁阻电机的模糊滑模控制策略研究

本文提出一种带有模糊滑模控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方案.针对SRM的非线性和时变性,设计了以电流偏差作为切换函数的滑模变结构控制器,并运用模糊规则对开关增益量进行智能控制,增强了系统准确性和稳定性.仿真结果表明此方案能够精确跟踪绕组电流,有效抑制转矩脉动,实现SRM电动机的高性能控制.     

基于动态换向策略的开关磁阻电机控制方法

针对开关磁阻电机(SRM)的自身结构造成的转矩脉动问题以及驱动系统的抗干扰能力,提出了一种基于改进的动态换向策略与改进小波神经网络(WNN)的控制器方案。基于直接瞬时转矩控制(DITC)系统设计了一种动态的换向策略,减少关断以后的相电流,增加开通相电流的被激励程度,进而抑制系统的转矩脉动。此外基于小波神经网络改进了速度控制器,并将系统的输出转矩引入,使得系统能更好地应对扰动,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明,与传统直接瞬时转矩控制和基于小波神经网络的转矩控制相比,转矩脉动减少了22.12％到64.14％,负载突变后静态误差仅为0.02r/min到0.01r/min,可以有效减弱转矩脉动且系统的抗扰能力显著提高。     

16/12极开关磁阻电机调速系统设计

影响开关磁阻电机推广的主要因素之一就是其转矩脉动较大.为了降低转矩脉动,在传统四相8/6极开关磁阻电机基础上,提出了四相16/12极开关磁阻电机的新型结构.电机控制单元采用处理速度较强的STM32F051C作为该型电机的控制芯片,并通过直接转矩控制算法对电机转矩进行控制.通过在测功机上的空载和加载试验,得出电机在不同工作状态下的绕组电流波形,经测试分析,该系统调速性能良好.     

基于转矩分配的开关磁阻电机模糊PI控制系统

针对开关磁阻电动机调速系统显著非线性造成固定参数在常规控制下不能很好适应工况变化以及转矩脉动比较大的问题,设计了基于转矩分配的模糊PI控制器来实现参数在线优化调整,提高系统动态响应,并抑制转矩脉动。仿真结果表明,该系统具有良好的动、静态性能,能有效减小转矩脉动。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的开关磁阻电机再生制动优化控制方法

针对采用传统优化算法优化开关磁阻电机再生制动控制参数存在制动能量回馈效率低及制动转矩脉动系数大的问题,提出一种基于渐近约束支配法则的双目标非支配排序遗传算法。首先针对传统双目标非支配排序遗传算法优化开关磁阻电机再生制动控制参数时存在易陷入局部最优解等不足,提出一种渐近约束支配法则,再将基于渐近约束支配法则的双目标非支配排序遗传算法应用于开关磁阻电机再生制动控制参数的优化,并对其效果进行了仿真验证,同时与传统双目标非支配排序遗传算法进行了对比分析,结果表明:基于渐近约束支配法则的双目标非支配排序遗传算法不仅有效解决了易陷入局部最优解的问题,而且显著提高了开关磁阻电机再生制动效率并降低了其转矩脉动系数,取得了满意的优化效果。     

Improving performance of switched reluctance motor by fuzzy logic controller

This paper presents torque ripple minimization of a switched reluctance motor (SRM) by using a fuzzy controller. The nonlinear model of the SRM and the mathematical model of the converter circuit are driven. The motor used in both simulation and experiment is an 8/6 four phase SRM with a C-Dump converter. The applied fuzzy controller adjusts the value of the reference current to keep the speed of the motor constant. The results show that the fuzzy logic is effective in reducing the torque ripple of the motor, and compensating for the nonlinear torque characteristics. The experimental result is given for a current control algorithm, and it shows that the quite nonlinear model of the SRM is well defined. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

矿井提升机直接转矩控制系统转矩脉动最优控制

针对矿井提升机直接转矩控制系统低速段运行时存在转矩脉动过大的问题,提出了一种矿井提升机转矩脉动最优控制方法。该方法以预测模型为基础,采用零电压矢量注入方式进行最优电压矢量的占空比调整。整个占空比计算过程以转矩脉动最小为设计指标,采用在线计算的方式实时获得最优占空比。实验结果表明,该方法在低速时可有效减小电动机转矩脉动,获得优异的转矩控制性能。     

基于DSP的电动汽车用SRM驱动系统的设计

采用最新的转矩矢量控制策略,设计了以DSP为主控制器的电动汽车用SRM(开关磁阻电机)数字化驱动系统,给出了系统的硬件电路和软件框图.仿真及实验结果表明:本系统硬件简单、实用性好、具有良好的动态和静态特性,有效地抑制了转矩脉动.     

开关磁阻电机直接转矩控制的仿真研究

在分析开关磁阻电机(SRM)直接转矩控制(DTC)理论的基础上,给出了DTC在SRM中应用的具体实现方法,然后在MATLAB环境中搭建了SRM直接转矩控制的系统仿真模型。仿真结果表明,直接转矩控制可有效抑制SRM的转矩脉动。